著眼于學科素養(yǎng)的初中化學實驗教學探微

周小英

[摘要]在基礎教育課程改革的背景下，結合初中化學實驗教學實踐，通過問題引領、啟發(fā)探究、示范創(chuàng)新等途徑優(yōu)化實驗教學，有利于學生學科思維意識的培養(yǎng)，促進學生探究能力、創(chuàng)新能力、解決問題能力等化學學科素養(yǎng)的提升。

[關鍵詞]學科素養(yǎng)，化學實驗，探究，創(chuàng)新

[中圖分類號]G633.8[文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）11-0074-02

化學實驗是化學教學中學生獲取化學知識和檢驗化學知識的重要媒體和手段，是提高學生科學素養(yǎng)的重要內(nèi)容和途徑。如何搭建適合學生核心素養(yǎng)發(fā)展的平臺，改變以講授為主的傳統(tǒng)教學模式，注重學生學科思維能力的培養(yǎng)，提升學生的探究能力、創(chuàng)新能力和解決問題的能力，已成為現(xiàn)代教學的重點。現(xiàn)結合初中化學實驗教學，談談本人對基于學科素養(yǎng)的初中化學實驗教學的一些粗淺的認識。

一、問題引領，發(fā)揮主體性，培養(yǎng)學科思維意識

《義務教育化學課程標準（2011年版）》指出：“為每一個學生提供平等的學習機會，讓學生有更多的機會主動地體驗以實驗為主的科學探究活動，在知識的形成、相互聯(lián)系和應用過程中養(yǎng)成科學的態(tài)度?！倍瘜W實驗是一種很好的教學形式，它是化學科學認識之源，是訓練科學方法的有效途徑，是養(yǎng)成科學態(tài)度的必由之路。

例如，“奇妙的二氧化碳”教學中，教師引導學生進行如下探究（片段）：

問題1：（教師展示汽水冒泡的圖片）這是我們平時常見的情景，你知道這些是什么氣泡嗎？它們?yōu)槭裁磿俺鰜恚浚▽W生回答是二氧化碳，因為打開瓶蓋后瓶內(nèi)壓強減小，氣體的溶解度變小，氣體逸出）

問題2：二氧化碳是否只溶于水呢？它有沒有和水發(fā)生反應？（在教師的指導下，學生進行實驗探究：①制取二氧化碳，并通入水中;②制取二氧化碳，并通人紫色石蕊試劑中）

問題3：實驗能說明二氧化碳和水發(fā)生了反應嗎？你還有什么疑惑？（學生回答不能，有可能是二氧化碳直接和紫色石蕊試劑發(fā)生反應）

問題4：那讓我們再來看一個實驗（教師演示：收集兩瓶二氧化碳，一瓶放干燥的藍色石蕊試紙，另一瓶放濕潤的藍色石蕊試紙），這實驗說明了什么？

學生認真觀察，思考后回答：二氧化碳并不能使紫色石蕊試劑變紅，而是二氧化碳和水反應的生成物使之變紅。

教師指導學生繼續(xù)探究：取少量紫色石蕊試劑，滴加幾滴鹽酸，觀察現(xiàn)象（溶液變紅）。加熱這兩種變紅的溶液，繼續(xù)引導學生思考：二氧化碳和水反應，其產(chǎn)物有何特點呢？為什么一個變回紫色，一個未變呢？觀察二氧化碳和水的反應以及碳酸分解的反應，你發(fā)現(xiàn)有哪些不同？

通過這樣的層層遞進式問題引導探究，讓學生親身經(jīng)歷了獲得知識的過程，認識到實驗的重要性，初步體會到對比實驗的思想方法及作用，這對學生后續(xù)化學學習意義重大。

二、啟發(fā)探究，激活思維，培養(yǎng)分析探究能力

例如，學習了O₂的性質(zhì)與制取后，接下來將學習CO₂的實驗室制法。于是，教師指導學生從選擇儀器人手設計CO₂的制取裝置，在這過程中教師充分放手，必要時給予啟發(fā)引導，使學生真正成為學習的主人。

問題1：用石灰石和稀鹽酸制取CO₂可用哪些儀器做反應容器？（學生回答：試管、錐形瓶、廣口瓶等）

問題2：（教師取出一支大試管，旋上帶導管的橡皮塞，如圖1）用該裝置制取CO₂時，若發(fā)現(xiàn)酸不夠，如何使反應持續(xù)？

學生觀察討論后一致認為：只要改單孔塞為雙孔塞，插入一個漏斗即可。

問題3：（教師展示按學生方案改進的新裝置，如圖2.并征求學生意見）這樣的裝置有什么不足？（學生回答：產(chǎn)生的CO₂會從漏斗中逸出，造成較大損失）怎樣改進？

學生認真思考后回答：把長頸漏斗末端浸沒在液面下，如圖3;也可以換成分液漏斗，既能防止CO₂逸出，又能控制反應的速率，如圖4。

問題4：這些裝置（圖1、圖2、圖3、圖4）都能制取CO₂，但能不能實現(xiàn)“隨開隨用，隨關隨?！蹦兀磕阌惺裁春玫霓k法？

學生互相討論，在教師的指導下設計出圖5裝置;教師接著組織學生選擇收集裝置，再確定操作過程，設計實驗方案，經(jīng)過師生討論后再進行分組實驗。

通過上述啟發(fā)、討論、分析、探究過程，使學生多種感官參與，思維活躍，“由點到線、由線到面”地弄清儀器之間的內(nèi)在聯(lián)系，進而從整體上掌握這一類裝置的特點（優(yōu)缺點）及使用原理，提升了探究能力以及解決問題的能力。

三、示范創(chuàng)新，喚醒創(chuàng)新意識，提高實驗創(chuàng)新能力

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出：“創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要貫穿于各級各類的教育?！痹诨瘜W教學中，若教師能時常給予學生一些創(chuàng)造性改進的實驗創(chuàng)新示范，不僅能優(yōu)化教學效果，對學生創(chuàng)新意識的喚醒和創(chuàng)新思維的鍛煉也是大有裨益的。

例如，在NaOH溶液和CO₂反應的實驗探究中，教師引導學生思考：

問題1：同一類物質(zhì)往往具有相似的性質(zhì)，而NaOH和Ca（OH）₂是兩種重要的堿，它們是否也具有相似的性質(zhì)？如果將CO₂通人NaOH溶液中，會觀察到什么現(xiàn)象？

問題2：為什么溶液沒有變渾濁？究竟有沒有發(fā)生反應呢？

學生提出猜想：（1）沒有發(fā)生反應;（2）發(fā)生了反應，生成了易溶于水的Na₂CO₃。

實驗探究1：①取少量反應后的未知溶液，滴入幾滴無色酚酞試劑;②取少量Na₂CO₃溶于水，滴入幾滴無色酚酞試劑。

問題3：根據(jù)實驗現(xiàn)象你有什么想法？

學生回答：無法通過酚酞證明反應的發(fā)生，因為Na₂CO₃溶液也顯堿性?？赏磻蟮娜芤褐屑欲}酸試試看。

實驗探究2：取少量反應后的未知溶液，滴入足量稀鹽酸。

問題4：根據(jù)現(xiàn)象可推測出什么結論？你是否還有其他方法證明NaOH溶液和CO₂反應的事實？

學生討論，提出方案：這是一個有氣體參加的反應，可參照“空氣中O₂體積分數(shù)測定”的實驗原理改進裝置，設計對比實驗，比較反應前后容器中氣壓的大小。

實驗探究3：改進實驗裝置。

實驗步驟：展示一個集滿CO₂的軟塑料瓶，打開瓶塞，迅速倒誒一定量的NaOH溶液后立即蓋緊瓶塞。

創(chuàng)新是化學實驗教學發(fā)展的不竭動力。通過上述的實驗探究，鼓勵學生集思廣益，使學生在動手、動腦的實際操作中實現(xiàn)對知識的認知，與教師直接把結論告訴學生相比，學生的印象和認識要深刻得多，他們獲得的不僅是知識，更加深了對所學知識的體驗和認知，提高了實驗創(chuàng)新能力。

總之，積極開展實驗教學研究，從提升學生學科素養(yǎng)著眼優(yōu)化實驗教學設計，搭建適合學生實驗探究的平臺用于幫助學生解決問題和培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，具有十分重要的教育實踐意義和教育科研價值。